氢燃料电池车可续航里程的计算方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种氢燃料电池车可续航里程的计算方法及装置，分别计算氢燃料电池在当前时刻的氢气消耗速率、氢气瓶在所述当前时刻的剩余可使用氢气量、所述氢燃料电池的氢气利用率；并获取氢燃料电池车在所述当前时刻的车速；最后，根据所述氢燃料电池在当前时刻的氢气消耗速率、所述氢气瓶在所述当前时刻的剩余可使用氢气量、所述氢燃料电池的氢气利用率以及所述氢燃料电池车在所述当前时刻的车速计算所述氢燃料电池车在所述当前时刻的可续航里程。通过上述方法及装置，能准确计算出氢燃料电池车可续航里程给用户参考，使用户准确判断何时需要添加燃料。

Calculation method and device of endurance mileage of hydrogen fuel cell vehicle

【技术实现步骤摘要】
氢燃料电池车可续航里程的计算方法及装置
本专利技术涉及氢燃料电池车
，更具体的说，是涉及一种氢燃料电池车可续航里程的计算方法及装置。
技术介绍
由于氢燃料电池具备零排放、燃料加注快、燃料来源广泛等优点，越来越受到世界范围内科学界和工业界的关注。目前，世界各地均已研发出采用氢燃料电池为主动力源的电动车并已投放市场。氢燃料电池车不同于动力电池车或者传统燃油车，其采用的燃料为氢气，氢气以气态方式存储在高压气瓶内，氢燃料电池车在行驶过程中，会不断消耗高压气瓶内的氢气，使其在燃料电池堆中参与电化学反应产生电动力。随着氢燃料电池车的行驶，高压气瓶内的氢气会不断消耗，氢燃料电池车的可续航里程也会逐渐减少。但是，现有技术中并没有一种能够准确计算氢燃料电池车可续航里程的方法，氢燃料电池车的用户全凭经验判断是否需要添加燃料，这样可能导致氢燃料电池车的用户未及时添加燃料，从而导致氢燃料电池车在行驶过程中出现燃料耗光而抛锚的情况发生。
技术实现思路
鉴于上述问题，提出了本专利技术以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的氢燃料电池车可续航里程的计算方法及装置。具体方案如下：一种氢燃料电池车可续航里程的计算方法，所述方法包括：计算氢燃料电池在当前时刻的氢气消耗速率；计算氢气瓶在所述当前时刻的剩余可使用氢气量；计算所述氢燃料电池的氢气利用率；获取氢燃料电池车在所述当前时刻的车速；根据所述氢燃料电池在当前时刻的氢气消耗速率、所述氢气瓶在所述当前时刻的剩余可使用氢气量、所述氢燃料电池的氢气利用率以及所述氢燃料电池车在所述当前时刻的车速计算所述氢燃料电池车在所述当前时刻的可续航里程。可选地，所述计算氢燃料电池在当前时刻的氢气消耗速率，包括：确定所述氢燃料电池中包含的氢燃料电池堆单体的数量；获取所述氢燃料电池在当前时刻的工作电流；根据公式计算氢燃料电池在当前时刻的氢气消耗速率Q，其中，N为所述氢燃料电池中包含的氢燃料电池堆单体的数量，I为所述氢燃料电池在当前时刻的工作电流，F为法拉第常数。可选地，所述计算氢气瓶在所述当前时刻的剩余可使用氢气量，包括：获取所述氢气瓶在所述当前时刻的内部压强；获取所述氢气瓶在所述当前时刻的内部温度；根据公式计算所述氢气瓶在所述当前时刻的剩余可使用氢气量m，其中，P1为所述氢气瓶在所述当前时刻的内部压强，P0为所述氢气瓶内的保留压强，V为所述氢气瓶的水容积，Z1和Z2分别为与所述P1和P0对应的压缩因子，R为理想气体常数，T为所述氢气瓶在所述当前时刻的内部温度。可选地，所述计算所述氢燃料电池的氢气利用率，包括：获取在所述当前时刻之前的预设时间段内消耗的氢气总量；获取在所述当前时刻之前的预设时间段内参与电化学反应的氢气总量；计算所述参与电化学反应的氢气总量与所述氢气总量的商值为所述氢燃料电池的氢气利用率。可选地，所述根据所述氢燃料电池在当前时刻的氢气消耗速率、所述氢气瓶在所述当前时刻的剩余可使用氢气量、所述氢燃料电池的氢气利用率以及所述氢燃料电池车在所述当前时刻的车速计算所述氢燃料电池车在所述当前时刻的可续航里程，包括：根据公式计算所述氢燃料电池车在所述当前时刻的可续航里程l，其中，η为所述氢燃料电池的氢气利用率，m为所述氢气瓶在所述当前时刻的剩余可使用氢气量m，Q为所述氢燃料电池在当前时刻的氢气消耗速率，v为氢燃料电池车在所述当前时刻的车速。可选地，在计算出所述氢燃料电池车在所述当前时刻的可续航里程之后，所述方法还包括：将所述氢燃料电池车在所述当前时刻的可续航里程传输至所述氢燃料电池车的仪表板进行显示。可选地，在计算出所述氢燃料电池车在所述当前时刻的可续航里程之后，所述方法还包括：判断所述氢燃料电池车在所述当前时刻的可续航里程是否小于预设阈值；如果小于，则生成报警信息并传输至所述氢燃料电池车的仪表盘进行报警。一种氢燃料电池车可续航里程的计算装置，所述装置包括：氢气消耗速率计算单元，用于计算氢燃料电池在当前时刻的氢气消耗速率；剩余可使用氢气量计算单元，用于计算氢气瓶在所述当前时刻的剩余可使用氢气量；氢气利用率计算单元，用于计算所述氢燃料电池的氢气利用率；车速获取单元，用于获取氢燃料电池车在所述当前时刻的车速；可续航里程计算单元，用于根据所述氢燃料电池在当前时刻的氢气消耗速率、所述氢气瓶在所述当前时刻的剩余可使用氢气量、所述氢燃料电池的氢气利用率以及所述氢燃料电池车在所述当前时刻的车速计算所述氢燃料电池车在所述当前时刻的可续航里程。可选地，所述装置还包括：传输单元，用于在计算出所述氢燃料电池车在所述当前时刻的可续航里程之后，将所述氢燃料电池车在所述当前时刻的可续航里程传输至所述氢燃料电池车的仪表板进行显示；所述传输单元还用于判断所述氢燃料电池车在所述当前时刻的可续航里程是否小于预设阈值；如果小于，则生成报警信息并传输至所述氢燃料电池车的仪表盘进行报警。一种氢燃料电池车，包括氢气瓶、氢燃料电池以及氢燃料电池控制模块，所述氢燃料电池控制模块用于实现如上所述的氢燃料电池车可续航里程的计算方法。借由上述技术方案，本专利技术提供的氢燃料电池车可续航里程的计算方法及装置，分别计算氢燃料电池在当前时刻的氢气消耗速率、氢气瓶在所述当前时刻的剩余可使用氢气量、所述氢燃料电池的氢气利用率；并获取氢燃料电池车在所述当前时刻的车速；最后，根据所述氢燃料电池在当前时刻的氢气消耗速率、所述氢气瓶在所述当前时刻的剩余可使用氢气量、所述氢燃料电池的氢气利用率以及所述氢燃料电池车在所述当前时刻的车速计算所述氢燃料电池车在所述当前时刻的可续航里程。通过上述方法及装置，能准确计算出氢燃料电池车可续航里程给用户参考，使用户准确判断何时需要添加燃料。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：图1为本专利技术实施例公开的一种氢燃料电池车可续航里程的计算方法的流程示意图；图2为本专利技术实施例公开的一种氢燃料电池车可续航里程的计算装置的结构示意图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。请参阅附图1，图1为本专利技术实施例公开本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氢燃料电池车可续航里程的计算方法，其特征在于，所述方法包括：/n计算氢燃料电池在当前时刻的氢气消耗速率；/n计算氢气瓶在所述当前时刻的剩余可使用氢气量；/n计算所述氢燃料电池的氢气利用率；/n获取氢燃料电池车在所述当前时刻的车速；/n根据所述氢燃料电池在当前时刻的氢气消耗速率、所述氢气瓶在所述当前时刻的剩余可使用氢气量、所述氢燃料电池的氢气利用率以及所述氢燃料电池车在所述当前时刻的车速计算所述氢燃料电池车在所述当前时刻的可续航里程。/n

【技术特征摘要】
1.一种氢燃料电池车可续航里程的计算方法，其特征在于，所述方法包括：
计算氢燃料电池在当前时刻的氢气消耗速率；
计算氢气瓶在所述当前时刻的剩余可使用氢气量；
计算所述氢燃料电池的氢气利用率；
获取氢燃料电池车在所述当前时刻的车速；
根据所述氢燃料电池在当前时刻的氢气消耗速率、所述氢气瓶在所述当前时刻的剩余可使用氢气量、所述氢燃料电池的氢气利用率以及所述氢燃料电池车在所述当前时刻的车速计算所述氢燃料电池车在所述当前时刻的可续航里程。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算氢燃料电池在当前时刻的氢气消耗速率，包括：
确定所述氢燃料电池中包含的氢燃料电池堆单体的数量；
获取所述氢燃料电池在当前时刻的工作电流；
根据公式计算氢燃料电池在当前时刻的氢气消耗速率Q，其中，N为所述氢燃料电池中包含的氢燃料电池堆单体的数量，I为所述氢燃料电池在当前时刻的工作电流，F为法拉第常数。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算氢气瓶在所述当前时刻的剩余可使用氢气量，包括：
获取所述氢气瓶在所述当前时刻的内部压强；
获取所述氢气瓶在所述当前时刻的内部温度；
根据公式计算所述氢气瓶在所述当前时刻的剩余可使用氢气量m，其中，P1为所述氢气瓶在所述当前时刻的内部压强，P0为所述氢气瓶内的保留压强，V为所述氢气瓶的水容积，Z1和Z2分别为与所述P1和P0对应的压缩因子，R为理想气体常数，T为所述氢气瓶在所述当前时刻的内部温度。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算所述氢燃料电池的氢气利用率，包括：
获取在所述当前时刻之前的预设时间段内消耗的氢气总量；
获取在所述当前时刻之前的预设时间段内参与电化学反应的氢气总量；
计算所述参与电化学反应的氢气总量与所述氢气总量的商值为所述氢燃料电池的氢气利用率。


5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述氢燃料电池在当前时刻的氢气消耗速率、所述氢气瓶在所述当前时刻的剩余可使用氢气量、所述氢燃料电池的氢气利用率以及所述氢燃料电池车在所述当前时刻的车速计算所述氢燃料电池车在所述当前时刻的可续航里程，包括：
根据公式...

【专利技术属性】
技术研发人员：李名剑，刘冬安，唐子威，胡江航，陈佳逸，刘超，
申请(专利权)人：上海汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31